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5.明矾石经处理后得到明矾[KAl(SO42•12H2O].从明矾制备Al、K2SO4和H2SO4的工艺过程如下所示:

焙烧明矾的化学方程式为:4KAl(SO42•12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O
(1)在焙烧明矾的反应中,还原剂是S;当有3mol S参与反应时转移电子数为12mol
(2)从水浸后的滤液中得到K2SO4晶体的步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(3)焙烧中产生的SO2检验试剂可以用品红溶液.
(4)写出电解Al2O3的化学方程式为2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑.
(5)焙烧948t明矾(M=474g/mol),若SO2 的利用率为96%,可生产质量分数为98%的硫酸432t.

分析 明矾和硫焙烧发生4KAl(SO42•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O,生成的二氧化硫可用品红检验,气体二氧化硫与氧气生成三氧化硫,三氧化硫用水吸收生成硫酸,SO3+H2O=H2SO4,制得硫酸;焙烧所得固体混合物(Al2O3、K2SO4),用水浸,硫酸钾溶解,氧化铝不溶,过滤,从水浸后的滤液中蒸发结晶得到K2SO4晶体,步骤③电解Al2O3,制得Al,
根据原子守恒计算生成的硫酸,以此解答该题.

解答 解:(1)明矾和硫焙烧发生4KAl(SO42•12H2O+3S=2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O,反应中S被氧化生成二氧化硫,故还原剂为S;由方程式可知当有3mol S参与反应时转移电子数为12mol;
故答案为:S;12;
(2)从硫酸钾溶液中获得晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
(3)二氧化硫的溶液有漂白性,故可选用品红溶液检验二氧化硫;
故答案为:品红溶液;
(4)氧化铝电解生成Al和氧气,化学方程式为:2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑;
故答案为:2Al2O3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4Al+3O2↑;
(5)明矾的物质的量=$\frac{948×1{0}^{6}g}{474g/mol}$=2×106mol,根据方程式知,生成二氧化硫的物质的量=$\frac{2×1{0}^{6}mol}{4}$=4.5×106mol,SO2的利用率为96%,根据硫原子守恒知,硫酸的物质的量=二氧化硫的物质的量=4.32×106mol,则98%的质量=$\frac{4.32×1{0}^{6}mol×98g/mol}{98%}$=4.32×106g=432t;
故答案为:432.

点评 本题考查物质的制备,为高考常见题型,题目难度中等,试题有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力及实验能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.用系统命名法给下列有机物命名,其中正确的是(  )
A.
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B.
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C.
对二甲苯
D.
2,4,4-三甲基戊烯

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.我国科学家研发出一种新型的锂离子电池,放电时有关离子转化关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过
B.放电时,进入贮罐的液体发生:S2O82-+2Fe2+=2Fe3++2SO42-
C.充电时,钛电极与外电源的负极相连
D.充电时,电池内部发生的总反应为Li++Fe3+=Li+Fe2+

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.分子式为C9H12属于芳香烃的有机物共有(不含立体异构)(  )
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14.X2+和Y-与氖的电子层结构相同,下列判断正确的是(  )
A.原子半径:Y>XB.原子序数:Y>X
C.电子层数:Y>XD.最外层电子数:Y>X

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

10.过氧化钙在常温下是无色粉末,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂,常用于种子消毒、药物制造、鱼池增氧等.
Ⅰ.某实验小组在实验室用钙盐制取CaO2•8H2O(该反应为放热反应)装置如图:

(1)A为实验室制取氨气的装置,写出A中发生的化学方程式Ca(OH)2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.
(2)仪器B的作用是防倒吸.
(3)写出生成CaO2•8H2O的离子方程式Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=2NH4++CaO2•8H2O↓
(4)制取CaO2•8H2O一般在0~5℃的低温下进行,原因是温度过高,过氧化氢分解速率加快,过氧化氢利用率低,该反应为放热反应,控制低温有利于CaO2•8H2O晶体的析出,提高产率;
Ⅱ.该实验小组欲通过测量气体的体积来探究CaO2与SO2反应的特点.装置如下图:(硬质玻璃管中为无水CaO2

【提出假设】
假设1:反应只发生2SO2+2CaO2═2CaSO3+O2,SO2未被氧化;
假设2:反应只发生SO2+CaO2═CaSO4,SO2完全被氧化;
假设3:上述两个反应均发生,SO2部分被氧化;
【实验探究】
(5)该实验设计有一处明显错误,请改正装置E中广口瓶中的导气管应短进长出.
(6)试剂A为浓硫酸,试剂B的作用是吸收未反应的SO2,防止装置E中的水蒸气进入硬质玻璃管与CaO2反应.
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(7)在记录量筒中的液面位置时,除视线平视外,还应使广口瓶和量筒液面相平.
(8)如果假设3成立,则V的取值范围是0<V<$\frac{7{m}_{1}}{30}$【M(CaO2)=72,M(CaSO3)=120】

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

17.请完成下列填空.
(1)已知氢气的化学式是H2,其摩尔质量为2g/mol;4g H2的物质的量为2mol,其标准状况下的体积为44.8L,其含H2分子的个数为1.204×1024,含有氢原子的个数为2.408×1024
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图1:
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(7)工业上常用磷精矿[Ca5(PO43F]和硫酸反应制备磷酸.已知25℃,101kPa时(如图2):
CaO(s)+H2SO4(l)=CaSO4(s)+H2O(l)△H=-271kJ/mol
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则Ca5(PO43F和硫酸反应生成磷酸的热化学方程式是Ca5(PO43F (s)+5H2SO4(l)=5CaSO4(s)+3H3PO4(l)+HF(g)△H=-418kJ/mol.

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